Bone Tissue Engineering: Einfluss unterschiedlich hergestellter Calciumphosphat-Scaffolds auf die osteogene Stimulierung von Knochenmarkzellen

摘要

Jahrlich treten weltweit ungefahr 1,5 Mio. Knochenfrakturen auf, von denen ca. 10 % nicht mit konventionellen Methoden behandelt werden konnen [1]. Einen neuen Therapieansatz bietet hierbei das Bone Tissue Engineering (BTE), welches zur Regeneration eines bestehenden Knochendefektes zellbesiedelte dreidimensionale Matrizen (Scaffolds) einsetzt. Calciumphosphat-basierte Keramiken wie Hydroxylapatit (HA) rind aufgrund ihrer chemischen Ahnlichkeit zum naturlichen Knochen haufig gewahlte Ersatzmaterialien. Zur Realisierung einer dreidimensionalen Scaffoldgeometrie mit interkonnektierender Porositat dienen u.a. Rapid Prototyping (RP)- Verfahren, mit denen auch individuelle Implantate angefertigt werden konnen. Die Adaption dieser ursprunglich fur die Metall- und Kunststoffverarbeitung entwickelten Verfahren auf Keramiken macht ihren Einsatz im Bereich des Hartgewebeersatzes moglich. Zur Erzeugung vitaler Konstrukte werden die Scaffolds mit Vorlauferzellen (z.B. MSC = mesenchymale Stammzellen, Knochenmarkzellen) besiedelt, die in vitro zum Einen vorkultiviert und dabei vermehrt und zum Anderen zur Differenzierung zu Osteoblasten stimuliert werden. Zur Erforschung neuer Materialien und Verfahren hinsichtlich ihrer Eignung fur das Tissue Engineering werden vor allem Zelllinien verwendet um reproduzierbare, verlassliche Ergebnisse zu erhalten.